高温退火生成的金刚石中光学稳定相干色心的微观研究
介观与纳米尺度物理
2022-08-23 v1 量子物理
摘要
固体中的单色心已成为量子信息科学中有前景的物理平台。创造具有优异量子性质的色心是进一步技术发展的关键基础。特别是，对自旋浴环境的微观理解是设计色心以实现量子控制的关键。本工作中，我们提出并展示了一种独特的高温退火（HTA）方法，用于在无注入金刚石中创造高质量的氮空位（NV）中心。同时利用所创 NV 中心作为局域环境探针，我们验证了 HTA 未在微观上诱导损伤。在超低氮浓度薄膜中创造的单 NV 中心几乎全部具有稳定且傅里叶变换极限的光学谱。此外，HTA 强烈降低了系综样品中自然生长的噪声源，并使退相干时间与灵敏度提升三倍以上。我们还验证了空位激活与缺陷重组（尤其是 H3 与 P1 中心）可解释自旋浴与色心之间的重构。该新方法将成为基于空位的量子技术中的有力工具。
引用
@article{arxiv.2208.09691,
title = {Microscopic study of optically-stable, coherent color centers in diamond generated by high-temperature annealing},
author = {King Cho Wong and San Lam Ng and Kin On Ho and Yang Shen and Jiahao Wu and Kwing To Lai and Man Yin Leung and Wai Kuen Leung and Durga Bhaktavatsala Rao Dasari and Andrej Denisenko and Jörg Wrachtrup and Sen Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.09691},
year = {2022}
}